Сканирование мозга дает ключ к пониманию того, почему математика дается некоторым детям труднее

Закономерности мозговой активности выглядят по-другому у детей с ограниченными возможностями в обучении математике

Прослушайте эту статью

Это история, написанная человеком и озвученная искусственным интеллектом. Есть отзывы? Примите участие в нашем опросе. (Смотрите нашу политику в области искусственного интеллекта здесь.)

Некоторым детям математика дается труднее, чем другим. Теперь ученые определили некоторые мыслительные процессы и области мозга, которые могут объяснить причину этого.

В новом исследовании детям задавали простые математические задачи. В ходе предыдущего тестирования у некоторых из этих детей были обнаружены проблемы с обучением математике. У других были типичные математические способности. В ходе нового исследования выяснилось, что те, у кого были проблемы с обучением математике, как правило, были менее осторожны в своих ответах. Они также не замедляли темп после совершения ошибок, как это делали другие дети.

Но после небольшого изменения в написании математических задач эти различия между двумя группами исчезли.

Во втором тесте тем же детям были даны задачи с точками, которые использовались для обозначения чисел, а не числовых символов. Теперь дети из группы с ограниченными возможностями по математике не торопились давать свои ответы. Они также замедлились после совершения ошибок, как и в другой группе.

Исследователи поделились своими выводами в журнале Neuroscience от 11 марта.Идея о том, что работа с числовыми символами может быть сложной для детей, не нова, говорит Берт Де Смедт. Он не принимал участия в этом новом исследовании. Но он изучает нейробиологию обучения в Католическом университете Левена в Бельгии. Предыдущие данные показали, что “именно обработка символов является настоящей проблемой” для детей, испытывающих трудности с математикой, говорит Де Смедт. Это исследование, по его словам, учит нас кое-чему новому.

Оно показывает, что существуют небольшие различия в том, как дети с ограниченными возможностями в обучении математике подходят к решению задач. Эти детали, по его словам, могут помочь объяснить, почему некоторым детям трудно воспринимать числовые символы.

Математика для мозга

Дети в все это исследование проводилось во втором или третьем классе. Все они сначала прошли стандартный тест с математическими вопросами. Те, кто показал плохие результаты, были отнесены к группе “с ограниченными математическими возможностями”. Остальные были переведены в группу для детей с типичными математическими способностями. Всем детям показывали пары чисел (от 1 до 9) на экране, а затем спрашивали, какое из них больше. Каждый раз у них было несколько секунд на ответ.Исследователи записывали, сколько времени каждый ребенок тратил на ответы на вопросы. В то же время они просканировали мозг каждого ребенка с помощью аппарата магнитно-резонансной томографии. Полученные изображения показали, какие участки мозга были наиболее активны во время работы детей.Ученые также искали тонкие закономерности в том, как дети отвечали на математические задачи. Они следили за тем, насколько тщательно они отвечали на вопросы и как действовали после совершения ошибок.

Давайте узнаем, как справиться с математической тревожностью

“Мы не всегда были заинтересованы в выполнении этого задания”, — говорит Хесанг Чанг. Скорее, ее команда задавалась вопросом, как две группы “могут по-разному подходить к этой задаче”. Чанг — специалист в области когнитивной нейробиологии из Государственного университета Сан-Хосе в Калифорнии. Она работала над исследованием в Стэнфордском университете в том же штате.Изучая поведение и мозговую активность детей, ученые обратили внимание на особенности средней лобной извилины. Эта область мозга отвечает за восприятие чисел и кратковременную память. У детей с математическими отклонениями активность была ниже, когда они отвечали на вопросы с меньшей осторожностью.

Другая область мозга — передняя поясная кора — также выделялась. Она отвечает за поиск ошибок и за то, насколько хорошо мы справляемся с заданием. Когда дети из группы математических отклонений допускали ошибки и не замедляли их выполнение после этого, эта область, как правило, была менее активной.

Эти закономерности проявлялись только тогда, когда дети работали с числовыми символами. Когда вместо этого им показывали группы точек, различия в мозговой активности исчезали. У детей с ограниченными возможностями в обучении математике активность в этих двух областях мозга была такой же, как и у детей с обычными математическими способностями.

<загрузка iframe="ленивый" заголовок="Почему люди так беспокоятся о математике? - Орли Рубинстен" width="500" height="281" src="https://www.youtube.com/embed/7snnRaC4t5c?feature=oembed " frameborder="0" allow="акселерометр; автозапуск; запись в буфер обмена; зашифрованный носитель; гироскоп; картинка в картинке; веб-доступ" referrerpolicy="строгое происхождение, когда-"allowfullscreen">

Основные выводы

Команда Чанга не может с уверенностью сказать, были ли наблюдаемые паттерны мозговой активности причиной различий в математических способностях детей. Но ясно одно. Математикой и числами занимается не только одна часть мозга.

Часть мозга, которая ищет ошибки, также, по-видимому, важна, говорит Мари Арсалиду. Нейробиолог, она работает в Йоркском университете в Торонто, Канада. Она изучает развитие мозга у детей. “Мы начинаем понимать, что при занятиях математикой задействовано множество областей”, — говорит она.Чанг указывает на еще один важный вывод из новой работы своей команды. В том, как мозг решает математические задачи, есть “скрытые механизмы”, которые могут повлиять на нашу успеваемость. «В будущем детей можно было бы научить замечать, как они решают проблемы», — говорит Чанг. Тем, кто испытывает трудности, можно предложить различные методы решения проблем.

У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!

Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News Explorers